CN207427533U - 一种开关调光的led驱动电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种开关调光的LED驱动电源电路，包括顺次电连接的输入整流与滤波电路、交换元件、隔离变压器、输出整流与滤波电路；还包括回授与控制电路、基准电压电路、掉电检测与控制电路；回授与控制电路的输入端与输出整流与滤波电路的输出端电连接；回授与控制电路的输出端与交换元件电连接；掉电检测与控制电路的输出端与基准电压电路的输入端电连接，基准电压电路的输出端与回授与控制电路电连接；该开关调光的LED驱动电源电路，电路结构简单，还省去了调光器，调光器安装和调光信号布线等烦脑，二次工程改造或更换新灯具时免除灯具与调光器兼容问题。

Description

一种开关调光的LED驱动电源电路

技术领域

本实用新型属于电路检测及控制技术领域，具体涉及一种开关调光的LED驱动电源电路。

背景技术

LED灯具对驱动电源的要求有以下几点：

a.节能及高效。

b.智能控制

c.法规的能效要求：如美国的DLC，欧洲的ERP。

长期以来，传统照明使用钨丝灯，节能灯等光效差，寿命短，不易智能化(智能比成本高)的传统产品。而当今世界资源匮乏，人类活动的时间越来越长，从而对照明依赖快来快高、时间也越来越长，随着照明的时间延长，照明的耗能随之增大，为此对照明产品节能提出更高的要求。

为了减小照明资源的损耗，随之推出了更高效的LED光源产品，然而人类的活动在不同的情况下需要不同的照度要求，通常我们都是以最高要求的照度要布局我们照明系统，在不需要高强度照明时，照明强度被固定会造成太多的资源浪费。所以需要有智能调节光照强度的需求，在不需要太高照度时我们能对照明系统进行调节，调到我们需要的照度即可。

为了实现这个要求，必须要让照明系统具有调节功能，现有技术中的LED灯驱动电路，需要配备相应的调光器，目前有的调光器有可控硅调光器，1-10V调光器，PWM调光器等，但这些电路都必须要有调光器，有适合调光器的电源电路和必须要安装这些调光器，而配置调光器，配置调光器的电源电路及安装成本都比较高。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种开关调光的LED驱动电源电路，包括顺次电连接的输入整流与滤波电路、交换元件、隔离变压器、输出整流与滤波电路；还包括回授与控制电路、基准电压电路、掉电检测与控制电路；所述回授与控制电路的输入端与输出整流与滤波电路的输出端电连接；回授与控制电路的输出端与交换元件电连接；所述掉电检测与控制电路的输出端与基准电压电路的输入端电连接，基准电压电路的输出端与回授与控制电路电连接。

所述交换元件是场效应管、三极管或IGBT等功率半导体器件。

所述掉电检测与控制电路的掉电信号从隔离功率变压器与输出整流与滤波之间一点获取。

所述回授与控制电路的核心控制芯片为单片机，其型号为STC89C52。

所述隔离变压器的同一磁芯上绕有一次绕组和二次绕组，所述一次绕组通过交换元件连接到输入整流滤波电路，所述二次绕组连接到输出整流滤波电路。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种开关调光的LED驱动电源电路，电路结构简单，使用的电子元件少，成本低廉，与传统的备有调光器的LED调光电源可控硅调光电源，1-10V调光电源，PWM调光电源等相比，成本更低，还省去了调光器，调光器安装和调光信号布线等烦脑，二次工程改造或更换新灯具时免除灯具与调光器兼容问题；因调光方式是直接改变基准电压来控制电流的，所以系统能效也会更好，其是一个高性价比的人性化的节能产品。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的实施例提供的LED开关调光的LED驱动电源电路框图。

图2是本发明的实施例提供的LED开关调光的LED驱动电源电路图。

图3是本发明的实施例提供的LED开关调光的LED驱动电源电路图。

图4是电力电网的输入电压波形图。

图5是本发明的实施例提供的LED分段调光驱动电路原理。

图6是图5的电压经由控制与回授电路控制的交换元件后得到的波形图。

图7是图6的电压经二次绕组得到的波形图。

图8是图7的电压经输出整流滤波电路后得到的波形图。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种开关调光的LED驱动电源电路，包括顺次电连接的输入整流与滤波电路1、交换元件2、隔离变压器3、输出整流与滤波电路4；还包括回授与控制电路5、基准电压电路6、掉电检测与控制电路7；所述回授与控制电路5的输入端与输出整流与滤波电路4的输出端电连接；回授与控制电路5的输出端与交换元件2电连接；所述掉电检测与控制电路7的输出端与基准电压电路6的输入端电连接，基准电压电路6的输出端与回授与控制电路5电连接。

交换元件2是场效应管、三极管或IGBT等功率半导体器件。隔离变压器3的同一磁芯上绕有一次绕组和二次绕组，所述一次绕组通过交换元件2连接到输入整流滤波电路1，所述二次绕组连接到输出整流滤波电路4。输出整流滤波电路4连接到LED灯8。回授与控制电路5连接到交换元件2和输出整流滤波电路4，并从输出整流滤波电路4取得回授与控制信号，回授与控制信号可用光电耦合器或变压器做隔离(图2中是使用光电耦合器隔离模式)。基准电压6通常连接到回授与控制电路5，用来与回授与控制信号做比较，为控制电路提供输出整流滤波电路4的电流及电压状态信号，此信号控制交换元件2和隔离功率变压器3的占空比，达到恒定输出整流滤波电路4的电流和电压目的。掉电检测与控制电路7连接到基准电压电路6，和隔离功率变压器与输出整流与滤波之间一点，用来检测开关的掉电次数，从而控制基准电压电路的基准电压，最终达到改变恒流驱动的输出电流或电压。

图2所示为应用于开关调光的LED驱动电源电路图，该电源电路工作在开关模式，开关状态由回授与控制电路信号决定。通过电力电网AC电压(波形如图4)经输入整流滤波电路后得到一个DC电压(波形如图5)，此DC电压再经由控制与回授电路控制的交换元件斩波成方波(波形如图6)后加在隔离功率变压器一次绕组上，再经变压器磁芯耦合到二次绕组上，所以二次绕组得到与一次绕组成比例的方波(二次绕组波形如图7)，此方波再经输出整流滤波电路后得到需要的DC电压(波形如图8)，此DC电压再供给LED灯。为使此输出的DC电流恒定，本实施例是通过回授电压与基准电压6比较，经控制电路处理后，控制交换元件的开通与关断时间，来达到改变恒定输出的目的。此电路工作情况如下:

电力电网AC电压(波形如图4)经输入整流滤波电路后得到一个DC电压(波形如图5)，此DC电压再经由IC1、T1的绕组组成的回授与控制电路及交换元件斩波成方波(波形如图6)后，加在隔离功率变压器一次绕组上(T1的N1绕组)，再经变压器磁芯耦合到二次绕组上(T1的N2绕组)，所以二次绕组得到与一次绕组成比例的方波(二次绕组波形如图7)，此方波再经输出整流滤波电路后得到需要的DC电压(波形如图8)。

电源功能电路中的掉电信号7是此调光电源必须进行监测的信号，如果没有此信号，调光电源将会无法获用户的调光指今，无法调光，从而造成电力的重大损失，因此准确经济的得到掉电信号7非常重要，也是此电路能否用于此调光灯具系统的最关健因素之一。

本实施例的掉电信号7可从电路的任意A点获取，掉电监测电路可设于A点获取到的掉电信号通过掉电监测电路处理后通知输出电子开关输出高电平或底电平，这一信号去控改变基准电压。最终控制输出的电流或电压。

综上所述，该开关调光的LED驱动电源电路，电路结构简单，使用的电子元件少，成本低廉，与传统的备有调光器的LED调光电源可控硅调光电源，1-10V调光电源，PWM调光电源等相比，成本更低，还省去了调光器，调光器安装和调光信号布线等烦脑，二次工程改造或更换新灯具时免除灯具与调光器兼容问题；因调光方式是直接改变基准电压来控制电流的，所以系统能效也会更好，其是一个高性价比的人性化的节能产品。

另外，图2和图3所示的A点进行说明：从输出整流滤波电路前的A点获取掉电信号7。

参见图2，电力电网电流中断后，因C17的电能不能及时得到补充，所以C17电压逐渐下降，当下降到一定值时掉电监测电路将此信号通知MCU芯片做数据处理改变输出的开关状态。这一信号去改变控制电路的电流，电压的基准电压。最终控制输出的电流或电压。

本实施例的电路置于输出端，与电网有一个安全隔离，所以电网的干扰对其影响非常小，对此电路的可靠性及精准性有很好的帮助，此电路对供电系统要求不高(3-5V)，从而减化了此电路的供电系统，成本进一步得到优化，而且电路的适用性也得到了提高，与在初级专门设计一个调光IC比，电路结构简单，成本也显著更低。与带调光器的调光LED灯的成本相比，更是低的可以忽略不计。

上述只是本实施例在LED调光系统中典型应用之一，LED调色应用只是控制电流环路结构不同，掉电检测电路相同，输出开关电路每个脚控制一路环路。还有一些电光调色与上例大同小异。本实施例应用时元件参数可按实际设计需要而定，这里不做一一叙述。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种开关调光的LED驱动电源电路，其特征在于：包括顺次电连接的输入整流与滤波电路、交换元件、隔离变压器、输出整流与滤波电路；还包括回授与控制电路、基准电压电路、掉电检测与控制电路；所述回授与控制电路的输入端与输出整流与滤波电路的输出端电连接；回授与控制电路的输出端与交换元件电连接；所述掉电检测与控制电路的输出端与基准电压电路的输入端电连接，基准电压电路的输出端与回授与控制电路电连接。

2.如权利要求1所述的一种开关调光的LED驱动电源电路，其特征在于：所述交换元件是场效应管、三极管或IGBT等功率半导体器件。

3.如权利要求1所述的一种开关调光的LED驱动电源电路，其特征在于：所述掉电检测与控制电路的掉电信号从隔离功率变压器与输出整流与滤波之间一点获取。

4.如权利要求1所述的一种开关调光的LED驱动电源电路，其特征在于：所述回授与控制电路的核心控制芯片为单片机，其型号为STC89C52。

5.如权利要求1所述的一种开关调光的LED驱动电源电路，其特征在于：所述隔离变压器的同一磁芯上绕有一次绕组和二次绕组，所述一次绕组通过交换元件连接到输入整流滤波电路，所述二次绕组连接到输出整流滤波电路。